某新能源裝備公司X射線探傷機項目輻射環境監測評價

羅磊 葛婷 賈河順

摘? 要：依據國家相關標準，對某新能源裝備公司X射線探傷機項目周圍輻射環境進行監測，根據監測結果評價輻射防護效果并提出合理可行的建議。在工作狀態下，探傷室周圍環境X-γ輻射劑量率監測結果范圍為（55.1～251.1）nGy/h，低于《工業X射線探傷放射防護要求》（GBZ117-2015）所規定的2.5μGy/h的標準限值，職業工作人員和公眾的年有效累積劑量低于《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）中規定的標準限值。該項目基本落實了輻射安全管理制度和輻射安全防護各項措施，對周圍環境產生的影響較小。

關鍵詞：新能源裝備 X射線探傷 輻射防護 X-γ輻射劑量率

中圖分類號：X837 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2021）02（c）-0067-04

Radiation Environmental Monitoring and Evaluation of X-ray Flaw Detector Project in A New Energy Equipment Company

LUO Lei1? GE Ting1? JIA Heshun2

（1. Analysis and Testing Section of Shandong Nuclear and Radiation Safety Monitoring Center， Jinan， Shandong Province， 250117 China; 2. SICC Co.， Ltd.， Jinan， Shandong Province，250118 China）

Abstract： Based on the relevant national standards， the radiation environment around the X-ray flaw detector project in a new energy equipment company is monitored. The radiation protection effect is evaluated according to the monitoring results， and then some reasonable and feasible suggestions are put forward. Under the working conditions， the monitoring value range of X - γ radiation dose rate around the flaw detection room is （55.1 ～ 251.1） nGy/h， which is lower than the standard limit of 2.5 μGy/h specified in Requirement for Radiological Protection in Industrial X-ray Radiography （GBZ117-2015）. The annual effective cumulative dose of occupational workers and public personnel is lower than the standard limits specified in Basic Standards for Protection Against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources （GB18871-2002）. The radiation safety management system and radiation safety protection measures are basically implemented in this project， which has little impact on the surrounding environment.

Key Words： New energy equipment; X-ray inspection; Radiation protection; X-ray radiation dose rate

全球氣候變暖引起的冰川和凍土消融、海平面上升等現象，將持續危害自然生態系統的平衡和人類生活環境的安全，已經嚴重威脅到人類的生存和可持續發展。為了減少氣候變暖對人類的威脅，世界各國都積極采取應對措施，減少化石能源的過度使用，大力發展清潔新能源，推動了新能源裝備制造業的快速發展。新能源裝備制造是改善能源結構、推動工業升級的重要力量[1]。焊接作為新能源設備制造過程中的重要工序之一，焊接質量直接影響設備使用的安全性和穩定性，對設備的使用壽命具有決定性的影響。X射線探傷是利用X射線穿透物質和在物質中有衰減的特性探測材料內部缺陷，具有快速、簡便、直觀等特點，是進行焊接質量檢驗最重要手段之一[2-3]。X射線探傷機在工作時會產生X射線，由于X射線不會被人體直接感知，所以在探傷室輻射屏蔽效果不達標、門機聯鎖裝置失效等情況下產生的X射線泄露會對工作人員及公眾造成危害。為有效保障工作人員和公眾的健康安全，對X射線探傷室周圍輻射環境進行監測是非常有必要的[4，5，6]。本項目針對探傷機工作和非工作狀態下，對探傷室周圍的輻射環境進行監測，并根據國家相關標準進行評價。

1? 項目概況

某新能源裝備公司X射線探傷機項目，包括1座探傷室和3臺X射線探傷機，屬Ⅱ類射線裝置。探傷室為單層建筑，探傷室長18m，寬8.45m，高4.45m。

1.1 輻射屏蔽情況

探傷室四周墻體與迷道內墻均為厚度850mm的普通混凝土，室頂為厚度400mm普通混凝土。探傷室有2個防護門，小防護門鉛當量10mmPb，大防護門鉛當量18mmPb。探傷室設置有門-機聯鎖裝置，聯鎖裝置安全有效，出入口位置設置有電離輻射警示標志，探傷室防護門上方有工作狀態指示燈。

1.2 輻射防護管理措施

在組織機構方面，成立了專門機構，明確公司法人作為輻射安全第一責任人，簽訂了輻射工作安全責任書，并指定專人負責射線裝置的安全和防護工作;在安全管理制度方面，根據國家法律法規要求和技術標準要求，制定了《射線裝置安全操作規程》《射線裝置輻射事故處理應急預案》《放射工作人員培訓、體檢及保健制度》《輻射安全與環境保護崗位職責》等制度;在個人劑量管理方面，輻射工作人員均配備了個人劑量計，委托有資質的機構每季度監測一次，做到一人一檔;在輻射防護儀器配備方面，按照環評要求配備1臺γ吸收劑量率儀，1臺報警儀。

2? 儀器及方法

2.1 儀器

FH40G型便攜式X-γ劑量率儀，生產商：美國Thermo-Fisher（賽默飛）。關鍵技術參數：探頭類型高靈敏度塑料閃爍體90mm×90mm，內置碘化鈉探測器;能量響應范圍60keV～3MeV;量程范圍1nGy/h-100μGy/h。

2.2 監測方法依據

《環境地表γ輻射劑量率測定規范》（GB/T14583-1993） [7];

《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002） [8];

《工業X射線探傷放射防護要求》（GBZ117-2015）[9]。

2.3 質量保證

本監測中心X-γ劑量率項目已經通過國家計量認證;監測人員均經過專業培訓，并通過了生態環境部輻射環境技術中心X-γ劑量率項目上崗證考試，所有人員均持證上崗;X-γ劑量率儀定期檢定，監測設備處于受控狀態。

3? 結果及評價

3.1 輻射環境監測結果

根據《工業X射線探傷放射防護要求》（GBZ117-2015）、《環境地表γ輻射劑量率測定規范》（GB/T14583-1993）的要求，共計布設11個監測點位[9]，監測點位距離地面高1m[7]。其中，小防護門、操作室、評片室、晾片室、洗片室、北墻各布設1個點位，東墻布設2個點位，大防護門布設3個點位，監測點位示意圖如圖1所示。

現場監測時，每個監測點位讀取10個測量值為一組，并取平均值，經過儀器效率校準并扣除宇宙射線響應值后作為最終監測結果，監測結果見表1。表2為項目所在地市環境天然γ空氣吸收劑量率。

由表1和表2可以看出，在X射線探傷機非工作狀態時，探傷室周圍γ空氣吸收劑量率監測范圍為（50.1～128.8） nGy/h，處于該市天然本底水平范圍內。在X射線探傷機工作狀態時，探傷室周圍環境X-γ輻射劑量率監測值范圍為（55.1～251.1） nGy/h，低于《工業X射線探傷放射防護要求》（GBZ117-2015）所規定的2.5 μGy/h的標準限值[9]。

由表1監測結果可以看出，操作室、評片室、晾片室、洗片室、北墻、東墻、小防護門布設的9個點位監測結果在工作狀態和非工作狀態均沒有明顯變化，表明探傷室墻體防護效果較好，有效屏蔽了X射線。距大防護門左門縫30cm處、距大防護門右門縫30cm處的兩個點位在非工作狀態和工作狀態時，監測結果有一定變化，分別由非工作狀態的67.8 nGy/h、76.8 nGy/h增加到工作狀態的230.6 nGy/h、251.1 nGy/h，其原因可能是防護門與墻壁之間存在一定縫隙，X射線有微量泄露，但監測結果遠低于標準限制（2.5 μGy/h[9]），表明防護門處的防護效果能夠滿足探傷室防護要求。

3.2 職業人員個人累積劑量分析

根據該公司提供的最近一年的個人累積劑量檢測報告，該公司2名輻射工作人員年有效累積劑量低于《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）中規定職業人員的劑量限值20mSv/a[8]。

3.3 公眾受照劑量分析

根據《環境地表γ輻射劑量率測定規范》（GB/T14583-1993）環境γ輻射照射對公眾產生的有效劑量當量可用下式進行估算[7]：

（1）

其中：

He為有效劑量當量，單位Sv;

為環境地表輻射空氣吸收劑量率，單位Gy/h;

K為有效劑量率與空氣吸收劑量率比值，本標準采用0.7Sv·Gy/h;

t為環境中停留時間，單位h。

根據現場監測結果，取探傷室周圍的X-γ輻射劑量率最大監測值251.1 nGy/h計算，根據企業提供資料該項目每年平均開機500h，公眾居留因子取1/4，可以估算公眾受照年有效劑量當量為：

He=0.7Sv·Gy/h×251.1×10-9Gy/h×500h×1/4 ≈0.022×10-3Sv=0.022mSv

該年有效劑量低于《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）中規定公眾的年有效劑量當量限值1mSv/a[8]。

4? 結語

該公司X射線探傷室及探傷機應用項目基本落實了輻射安全管理制度和輻射安全防護各項措施，對職業工作人員和公眾是安全的，對周圍環境產生的影響較小。同時，建議該公司在輻射安全管理上不僅要建章立制，更要注重落實，抓實效。要定期進行輻射防護檢查和核安全文化宣貫[10]，牢固樹立安全第一的意識;加強對工作人員崗前培訓和工作過程中的監管，提升專業技能水平;注意輻射防護儀器的日常維護保養，確保其時刻處于可用狀態;定期組織輻射事故應急演練，加強輻射應急能力建設和資源保障[11]。

參考文獻

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[8] 中華人民共和國國家標準.GB18871-2002《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》[S].北京，2002.

[9] 中華人民共和國國家職業衛生標準.GBZ117-2015《工業X射線探傷放射防護要求》[S].北京，2015.

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